導(dǎo)彈飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種導(dǎo)彈飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]免維護(hù)導(dǎo)彈飛行狀態(tài)的評價是非常重要的,主要應(yīng)用在如下場合。一是可以通過導(dǎo)彈飛行狀態(tài),評價導(dǎo)彈的質(zhì)量狀態(tài),為導(dǎo)彈的檢驗(yàn)驗(yàn)收提供依據(jù);二是可以通過導(dǎo)彈飛行狀態(tài),判斷故障導(dǎo)彈的失效部位與原因,為導(dǎo)彈故障分析提供依據(jù);三是可以通過導(dǎo)彈飛行狀態(tài),判斷導(dǎo)彈打靶失敗是屬于人為因素,還是地面控制裝備因素,或是導(dǎo)彈本身的因素,為導(dǎo)彈脫靶原因分析提供依據(jù)。如果對導(dǎo)彈進(jìn)行如上分析,就需要對導(dǎo)彈的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集,然后通過數(shù)據(jù)分析,得出導(dǎo)彈的相關(guān)狀態(tài),但是現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種可以方便的對導(dǎo)彈進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)彈飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置,所述數(shù)據(jù)采集裝置可為導(dǎo)彈的生產(chǎn)交驗(yàn)、修理交驗(yàn)以及部隊打靶提供可評價的手段,具有操作簡單、使用方便的特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種導(dǎo)彈飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置,包括外殼,其特征在于:還包括位于外殼內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡、視頻采集卡、PC104主板和上位機(jī),所述數(shù)據(jù)采集卡和視頻采集卡與PC104主板雙向連接,所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端與導(dǎo)彈的制導(dǎo)電子箱的相關(guān)信號的輸出端連接,用于采集導(dǎo)彈飛行過程中相關(guān)的數(shù)字信號和模擬信號,所述視頻采集卡的信號輸入端與所述制導(dǎo)電子箱的飛行信號輸出端連接,用于采集導(dǎo)彈的飛行視頻信號,數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)字信號和模擬信號經(jīng)過計算和處理后通過串口通信電路傳輸給PC104主板,PC104主板接收數(shù)據(jù)采集卡以及視頻采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲。
[0005]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述裝置還包括電源模塊,所述電源模塊包括鋰電池組、電源適配器、車載電源和電源管理板,所述電源適配器的輸出端分別與鋰電池組以及電源管理板的電源輸入端連接,所述車載電源的輸出端與電源管理板的另一個輸出端連接,所述電源管理板的輸出端與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接;當(dāng)鋰電池組和車載電源同時存在時,電源管理板選擇車載電源為所述數(shù)據(jù)采集裝置供電;當(dāng)無車載電源時,電源管理板選擇鋰電池組為所述數(shù)據(jù)采集裝置供電,先通過第一電源轉(zhuǎn)換模塊將鋰電池組的+24V電壓變成+5V電源,再通過第二電源轉(zhuǎn)換模塊將+5V電源轉(zhuǎn)換成3.3V電壓。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述數(shù)據(jù)采集卡包括電平轉(zhuǎn)換電路、A/D采樣電路、單片機(jī)、串口通信電路以及人機(jī)交互模塊,所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述制導(dǎo)電子箱相應(yīng)的數(shù)字信號輸出端連接,所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接,所述A/D采樣電路與所述制導(dǎo)電子箱相應(yīng)的模擬信號輸出端連接,所述A/D采樣電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接;所述人機(jī)交互模塊與單片機(jī)雙向連接,用于輸入數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù);所述串口通信電路與單片機(jī)雙向連接,用于實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)采集卡與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述人機(jī)交互模塊為觸摸屏。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述人機(jī)交互模塊包括與所述單片機(jī)的信號輸入端連接的鍵盤和與單片機(jī)的信號輸出端連接的顯示屏。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述串口通信電路包括收發(fā)器接口芯片MAX3232,芯片MAX3232的I腳經(jīng)電容C20與芯片MAX3232的3腳連接,芯片MAX3232的2腳依次經(jīng)電容C23、電容C22與芯片MAX3232的6腳連接,電容C23與電容C22的結(jié)點(diǎn)接地,芯片MAX3232的4腳經(jīng)電容C21與芯片MAX3232的5腳連接,芯片MAX3232的7-10腳與PC104主板的相應(yīng)端口連接,芯片MAX3232的11-14腳與單片機(jī)的相應(yīng)端口連接,芯片]\^父3232的15腳接地,芯片]\^父3232的16腳接VCC,地與VCC之間設(shè)有濾波電容C24。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:第一電源轉(zhuǎn)換模塊包括電源芯片MJWI20,電容C39并聯(lián)在所述第一電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端,所述第一電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端經(jīng)電感LI分別與電源芯片MJWI20的I腳和2腳連接,電容C40-C41并聯(lián)在所述電源芯片MJWI20的I腳和2腳之間,所述電源芯片MJWI20的4腳和6腳懸空,電源芯片MJWI20的5腳接地,3腳為+5V電源輸出端,電源輸出端與地之間并聯(lián)有濾波電容C42和電容C43。
[0011 ]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:第二電源轉(zhuǎn)換模塊使用LM3940IT-3.3型電源芯片。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述單片機(jī)使用STM32系列單片機(jī)。
[0013]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述數(shù)據(jù)采集裝置與導(dǎo)彈地面控制裝備連接,實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)彈飛行過程控制信號和視頻信號的采集,并通過數(shù)字仿真等手段,與導(dǎo)彈飛行同步繪制飛行彈道,可為導(dǎo)彈的生產(chǎn)交驗(yàn)、修理交驗(yàn)以及部隊打靶提供可評價的手段,具有操作簡單、使用方便的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖;
[0015]圖2是本實(shí)用新中串口通信電路的原理圖;
[0016]圖3是本實(shí)用新型中單片機(jī)的控制流程圖;
[0017]圖4是本實(shí)用新型中第一電源模塊的原理圖;
[0018]圖5是本實(shí)用新型中第二電源模塊的原理圖;
[0019]圖6是本實(shí)用新型中電源開關(guān)電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型,但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0022]采集導(dǎo)彈的制導(dǎo)電子箱每20ms以廣播形式發(fā)送一次的13種數(shù)字量信號和5種是由制導(dǎo)電子箱輸出的或經(jīng)制導(dǎo)電子箱傳遞的信號(包括高低角速度JQE、方位角速度JQA、車體傾斜角λ等3種模擬信號,I種激光串碼信號和I種導(dǎo)彈實(shí)時飛行視頻信號)。其中13種數(shù)字量和激光串碼信號是RS232電平,先經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡上的電平轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)為TTL電平,接入單片機(jī)數(shù)字1 口,按照各信號出現(xiàn)時序,分別進(jìn)行采集;3路模擬量信號先經(jīng)過電壓跟隨器接入AD采樣口,再由單片機(jī)控制AD采樣芯片;飛行視頻信號通過視頻采集卡采集,將其保存在PC104主板的硬盤內(nèi)。所有的數(shù)字信號和模擬信號采集完后,單片機(jī)經(jīng)過串口實(shí)時發(fā)送給PC104,將其保存在硬盤中。為了直觀評定導(dǎo)彈的飛行技術(shù)狀態(tài),采用數(shù)字仿真技術(shù),將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化仿真轉(zhuǎn)換,與導(dǎo)彈飛行同步繪制導(dǎo)彈飛行彈道,并與標(biāo)準(zhǔn)彈道向比較。最終,該設(shè)備在上位機(jī)屏幕上同時體現(xiàn)導(dǎo)彈飛行控制數(shù)據(jù)、導(dǎo)彈飛行視頻和導(dǎo)彈飛行彈道,為評定導(dǎo)彈飛行性能提供了依據(jù)。
[0023]如圖1所示,本實(shí)用新型公開了一種導(dǎo)彈飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置,包括外殼,還包括位于外殼內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡、視頻采集卡、PC104主板和上位機(jī)。所述數(shù)據(jù)采集卡和視頻采集卡與PC104主板雙向連接,所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端與導(dǎo)彈的制導(dǎo)電子箱的相關(guān)信號的輸出端連接,用于采集導(dǎo)彈飛行過程中相關(guān)的數(shù)字信號和模擬信號;所述視頻采集卡的信號輸入端與所述制導(dǎo)電子箱的飛行信號輸出端連接,用于采集導(dǎo)彈的飛行視頻信號;數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)字信號和模擬信號經(jīng)過計算和處理后通過串口通信電路傳輸給PC104主板,PC104主板接收數(shù)據(jù)采集卡以及視頻采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲,然后PC104主板通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī),將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化仿真轉(zhuǎn)換,在上位機(jī)的顯示屏上同時顯示導(dǎo)彈的飛行控制數(shù)據(jù)、飛行視頻和飛行模擬彈道,并將飛行模擬彈道與標(biāo)準(zhǔn)彈道相比較,對導(dǎo)彈的飛行狀態(tài)進(jìn)行描述。
[0024]如圖1所述,所述裝置還包括電源模塊,所述電源模塊包括鋰電池組、電源適配器、車載電源和電源管理板。所述電源適配器的輸出端分別與鋰電池組以及電源管理板的電源輸入端連接,所述車載電源的輸出端與電源管理板的另一個輸出端連接,所述電源管理板的輸出端與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接;當(dāng)鋰電池組和車載電源同時存在時,電源管理板選擇車載電源為所述數(shù)據(jù)采集裝置供電;當(dāng)無車載電源時,電源管理板選擇鋰電池組為所述數(shù)據(jù)采集裝置供電,先通過第一電源轉(zhuǎn)換模塊將鋰電池組的+24V電壓變成+5V電源,再通過第二電源轉(zhuǎn)換模塊將+5V電源轉(zhuǎn)換成3.3V電壓。圖6是本實(shí)用新型中電源開關(guān)電路的原理圖。
[0025]如圖1所示,所述數(shù)據(jù)采集卡包括電平轉(zhuǎn)換電路、A/D采樣電路、單片機(jī)、串口通信電路以及人機(jī)交互模塊,所述單片機(jī)可以使用STM32系列單片機(jī)。所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述制導(dǎo)電子箱相應(yīng)的數(shù)字信號輸出端連接,所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接,所述A/D采樣電路與所述制導(dǎo)電子箱相應(yīng)的模擬信號輸出端連接,所述A/D采樣電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接;所述人機(jī)交互模塊與單片機(jī)雙向連接,用于輸入數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù),所述人機(jī)交互模塊有兩種選擇,第一種為觸摸屏,第二種為與所述單片機(jī)的信號輸入端連接的鍵盤和與單片機(jī)的信號輸出端連接的顯示屏;所述串口通信電路與單片機(jī)雙向連接,用于實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)采集卡與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。
[0026]電平轉(zhuǎn)換電路選用ΜΑΧ3180,將± 15V電平轉(zhuǎn)換成+3.3V的TTL電平。串口通信電路采用ΜΑΧ3232芯片,將CPU送出的信號變成標(biāo)準(zhǔn)的RS232電平,發(fā)送到PC104主板上,并保存,串口通信電路如圖2所示。視頻信號通過視頻采集卡采集,選擇SEM-MPEG-4,支持PAL、NTSC制式和支持Windows XP ,Iinux操作系統(tǒng),分辨率704*576(PAL) 704*480(NTCS),工作溫度:-400C?+55°C,電源功耗:2.5W,具有視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)化,壓縮比極高,圖像質(zhì)量好等特點(diǎn)。
[0027]PC104主板:主板是數(shù)